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熱轉印碳帶行業(yè)技術水平與技術特點
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 2024-01-26

（1）配方設計技術

熱轉印碳帶涂層配方是行業(yè)內(nèi)企業(yè)核心的商業(yè)秘密，也是熱轉印碳帶技術性能和應用效果的核心保障，配方設計能力在較大程度上決定碳帶生產(chǎn)商的綜合競爭力和市場地位。

配方設計的一般流程為企業(yè)通過市場調(diào)研或用戶反饋信息進行研發(fā)項目立項，根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)目標在上千種基礎原料中進行針對性篩選，對原料成分配比、涂層間的功能結構搭配進行設計并形成初步方案，經(jīng)過小試試驗對配方進行調(diào)整和優(yōu)化，此后進行中試試驗，最終實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

國外大型企業(yè)發(fā)展起步較早、技術儲備深厚，因此配方設計能力更強，產(chǎn)品線更為完整，樹脂基條碼碳帶、混合基條碼碳帶和醫(yī)用熱轉印膜等產(chǎn)品種類豐富、性能優(yōu)良。國內(nèi)企業(yè)大多受制于資金規(guī)模、技術底蘊和研發(fā)人才等瓶頸，具備較強的樹脂基和混合基產(chǎn)品配方設計能力的企業(yè)數(shù)量極少。

（2）涂料制備工藝

高質(zhì)量涂料的大批量、連續(xù)、穩(wěn)定制備是熱轉印碳帶生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)之一。涂料制備通常包括投料、溶解、分散、研磨、檢測、輸送等工序。

涂料制備的技術難點主要體現(xiàn)在對于化料釜、分散釜以及研磨設備的選型、結構設計與功能優(yōu)化，使之與不同產(chǎn)品、不同涂層的涂料特性相匹配，滿足產(chǎn)品生產(chǎn)對于涂料粒徑、粘度、固含量等技術指標的多樣化要求。此外，需要通過自動化控制等技術手段，提高涂料制備效率和質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性，為后續(xù)

涂布環(huán)節(jié)的效率和工藝精度奠定基礎。

涂料制備工藝具有一定的個性化特征，碳帶生產(chǎn)商依據(jù)自身產(chǎn)品類別和工藝要求，完成工藝路徑設計和設備定制化采購，并圍繞上述技術難點持續(xù)優(yōu)化改進。

（3）涂布工藝

熱轉印碳帶涂布，即將各個碳帶涂層的涂料輸送至涂布機中，按照特定的工藝參數(shù)，分別涂布在基膜兩側，再進行烘干、收卷。

對于涂布工藝技術，行業(yè)內(nèi)企業(yè)結合自身產(chǎn)品特性，圍繞①涂布方式、遞料方式和刮刀類型的研究、選擇與組合應用②烘箱加熱方式、烘箱長度、進排風量與產(chǎn)品特性和生產(chǎn)效率的匹配性③工藝環(huán)境溫濕度與產(chǎn)品質(zhì)量之間的關系④多種靜電消除方式的研究與組合應用⑤烘箱進排風量與能源消耗之間的關系⑥張力參數(shù)設定與不同產(chǎn)品特性的匹配性⑦涂布質(zhì)量監(jiān)控與涂布缺陷消缺措施的研究⑧自動化控制技術手段的研究與應用等問題，開展長期的技術研發(fā)和應用探索。

涂布工藝同樣具有一定的個性化特征，碳帶生產(chǎn)商需要根據(jù)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，針對性設計、優(yōu)化工藝路徑和涂布裝置，提高涂布速度和工藝穩(wěn)定性。

（4）行業(yè)技術和產(chǎn)品應用的發(fā)展方向

①水性涂料逐步替代溶劑涂料

未來，隨著環(huán)保要求的提高，水性涂料將逐步替代溶劑涂料，以減少有機溶劑的使用和揮發(fā)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的安全化、經(jīng)濟化、環(huán)?；?。目前，水性涂料配方研制的難點在于原材料選擇存在局限，只溶解于有機溶劑的高分子材料可通過化學改性、乳化等特殊工藝使其能夠在水中形成穩(wěn)定分散狀態(tài)，其中部分無機物需要特殊的化學工藝處理，以避免產(chǎn)生沉降團聚。未來，水性涂料配方原料有望被進一步開發(fā)和應用。

②產(chǎn)品性能向高兼容性、高耐性、高速打印等方向發(fā)展

伴隨下游應用場景的不斷升級，用戶對于熱轉印碳帶尤其是樹脂基條碼碳帶、混合基條碼碳帶和醫(yī)用熱轉印膜等中高端產(chǎn)品的性能要求持續(xù)提高。首先，用戶往往希望同一款碳帶適用于多型號打印機和多種受印介質(zhì)，從而降低頻繁更換碳帶造成的采購和時間成本，高兼容性成為發(fā)展方向之一；

其次，中高端產(chǎn)品應用不斷向非常規(guī)甚至極端環(huán)境拓展，要求產(chǎn)品滿足極端環(huán)境對于耐磨性、耐候性、耐腐蝕性、耐洗滌性等性能的極高要求，例如耐高溫陶瓷碳帶等；最后，為提高打印效率、降低生產(chǎn)成本，用戶需要熱轉印碳帶具備更快的打印速度，并由離線打印向在線打印發(fā)展，以滿足生產(chǎn)一體化、自動化的發(fā)展趨勢。

③涂布速度由低、中速向高速發(fā)展

未來，伴隨涂布設備升級和工藝技術進步，高速涂布將成為熱轉印碳帶行業(yè)的主流涂布技術。針對蠟基條碼碳帶，可通過提高設備機械加工精度和張力控制精度增強設備高速運轉期間的平穩(wěn)性，并通過提高背涂烘箱烘干能力、改善油墨層涂布遞料方式及冷卻工藝等措施，進一步滿足高速涂布條件，提高涂布效率。

針對樹脂基、混合基條碼碳帶等產(chǎn)品，可通過深入研究產(chǎn)品在烘箱中的溶劑揮發(fā)速率和梯度，針對性提高溶劑揮發(fā)量較大的烘箱段的進排風能力，以及加強樹脂固化段烘箱的固化能力等措施，提高涂布速度。

涂布速度的提高，不僅可以提高生產(chǎn)效率、降低人力及能源成本，還可以提高優(yōu)等品率，減少單位時間內(nèi)出現(xiàn)瑕疵的概率。

④碳帶涂層和基膜由厚向薄發(fā)展

更薄的碳帶涂層和基膜，除可減少原料用量外，還可以改善熱轉印碳帶的熱傳導性等性能。因此，主流廠商紛紛加大研發(fā)力度，對碳帶涂層和基膜的配方設計、制備工藝開展深入研究，在保障品質(zhì)的前提下降低厚度。近年來，基膜厚度已由 4.5 微米逐步向 4.0 微米甚至 3.0 微米發(fā)展；碳帶涂層厚度由傳統(tǒng)的3.0-4.0微米逐步向 2.5-3.0微米發(fā)展。

思瀚發(fā)布《2023-2028年熱轉印碳帶行業(yè)市場現(xiàn)狀及投資前景預測研究報告》

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